El proceso de humectación de los materiales es polvo es especialmente complicado cuando los líquidos utilizados son altamente viscosos y las partículas de los materiales muy pequeñas.
Reología de los líquidos en el contexto de la mezcla industrial de materiales en polvo
Los aglomerados que se forman tras la adición de líquido suelen ser indeseables. A veces es difícil desagregarlos.
La reología es una rama de la física que se ocupa del estudio de los fenómenos de flujo y de la deformación de los cuerpos y masas cuando se aplica una fuerza sobre estos. En la reología, se habla de la "humectación de las partículas en polvo" cuando se quiere distribuir uniformemente pequeñas cantidades de líquido en grandes cantidades de sustancias pulverulentas. Dependiendo de la adherencia y la viscosidad del líquido en cuestión, los procesos de mezcla de materiales en polvo pueden llegar a producir resultados no siempre homogéneos.
El nivel de viscosidad se altera con la exposición al calor
Materias como las lecitinas, melazas, la miel, grasas, oleorresinas, los extractos de panadería y los aceites vegetales tienen propiedades de flujo diferentes. Esto implica que, a temperatura ambiente, su viscosidad puede resultar demasiado alta para mezclarse adecuadamente dentro de la mezcla de polvos. En estos casos, es necesario regular el nivel de viscosidad de los materiales. Dado que la viscosidad tiende a disminuir si se aumenta la temperatura, una buena solución es calentar las sustancias líquidas antes de agregarlas a los materiales dentro de la mezcladora.
Tabla de la viscosidad dinámica medida en Pa*s a 20°C
Líquidos de diferentes géneros. La mayoría de los cambios de viscosidad son reversibles. Pero a menudo con una histéresis considerable.
La viscosidad cambia con la tensión de cizallamiento
Además de la temperatura de los líquidos, existen otras propiedades que hay que tomar en cuenta: según el tipo de sustancia líquida (dilatante, newtoniana o de estructura viscosa), estas tienden a comportarse de maneras diferentes cuando se les aplica cierto estrés de cizallamiento. En sí, la tensión de cizallamiento se produce cuando, por ejemplo, un líquido se mezcla o se bombea al mismo tiempo que fluye por las tuberías o mientras es pulverizado.
En el caso de que, por ejemplo, se intentara añadir un líquido dilatante con una bomba centrífuga o inyectarlo en la mezcla con una boquilla, su viscosidad aumentaría. No obstante, esto resulta desfavorable para el proceso de mezclado, ya que así aumenta la probabilidad de que se formen muchos gránulos pequeños húmedos en la mezcla que acaban por ser recubiertos por los polvos. Algunos de los materiales que tienen a comportarse como líquidos dilatados son las adiciones de aminoácidos en forma líquida como, por ejemplo, el ácido aspártico, la glicina, la metionina, el triptófano, la lisina, la treonina o la valina. Además de la miel y las suspensiones de almidón, siendo estas últimas altamente dilatantes.
Por otro lado se encuentran los líquidos estructuralmente viscosos (pseudoplásticos) que reaccionan de forma completamente distinta ante la tensión de cizallamiento. En su caso, la viscosidad disminuye cuando son bombeados, transportados, dosificados o pulverizados. Como resultado, la mezcla de líquidos en el polvo muestra un efecto positivo.
Por otra parte, hay sustancias, como el agua o el aceite de cocina, que se comportan de forma newtoniana. Esto quiere decir que, en gran medida, conservan su viscosidad independientemente de la tensión del cizallamiento aplicada. Si bien esto suele aplicar a las soluciones acuosas, no es así para la mayoría de las suspensiones. ¿Quiere saber más sobre la humectación del polvo?
Una buena humidificación es el resultado de un proceso de mezcla correcto.
La humectación homogénea, y libre de aglomerados, de mezclas de materiales en polvo no es un proceso sencillo. Por ello, gracias a una larga experiencia, amixon@ ha desarrollado excelentes soluciones que ayudan a enfrentar los desafíos que suponen este tipo de procesos en la industria. Si le gustaría saber cómo llevar a cabo un proceso de este tipo de forma adecuada, le invitamos a que nos visite en nuestro centro técnico en Paderborn.
La inducción de los compuestos líquidos ocurre mediante e) una inyección directa en el centro activo del la herramienta de mezcla o f) una pulverización por gass.
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